Els cristalls iònics



Els enllaços iònics es formen mitjançant la unió de compostos metàl·lics i no-metal·lics, en la unió de ions: cations en el cas dels metalls i anions en el cas dels no-metalls. L'electronegativitat es molt diferent, havent-hi un electropositiu, (amb una baixa energia d'ionització) i un altre electronegatiu (amb una afinitat electrònica alta). El metall dona un o més electrons, formant cations amb una configuració electrònica estable. Aquestos electrons, ingressen en el no-metall, originant un anió, també amb una configuració electrònica estable. El dos són estables, ja que han complit la regla del octet. Gràcies a l'atracció electrostàtica entre els ions de carga oposada, fa que s'unisquen i formen un compost. El gran nombre d'enllaços que s'efectuen donen pas als cristalls iònics, formant xarxes cristal·lines.

Per exemple, el fluorur de liti, LiF, es format per cations de Liti, i anions de Fluor, es forma a partir de la pèrdua d'un electró del liti que passa al fluor, i els dos passarien a tindre configuració de gas noble, i estarien estabilitzats, el fluor compliria la regla de l'octet i els dos elements quedarien units gracies a l'atracció electrostàtica.

ionico.jpg

Agraiments
O un altre molt conegut, també és la sal comuna, el Clorur de Sodi (NaCl), format per un catió de Na i un anió de F. On el Sodi li passa un electró al Fluor per a aconseguir la regla de l'octet, tot això mitjançant l'atracció electrostàtica.
Hi han més exemples com el KCl, CsCl, ZnS i CF2.

Els cristalls iònics tenen dues característiques importants: estan formats d'enllaços carregats i els anions i cations solen ser de diferent grandària.

La majoria dels cristalls iònics tenen punts de fusió alts, la qual cosa reflecteix la gran força de cohesió que manté junts als ions. La seva estabilitat depèn en part de la seva energia reticular; com més gran sigui aquesta energia, més estable serà el compost.


Forces que originen l'enllaç



Atracció electrostàtica

És una força provocada per la diferencia entre les càrregues dels ions, que provoca una força d'interacció electromagnètica entre els àtoms que els manté units. Si la atracció electrostàtica es forta, es formaran cristalls d'alt punt de fusió, això significa que seran resistents, i per exemple, no es diluiran amb l'aigua, un exemple molt clar es el del Clorur de Sodi (NaCl), que es un enllaç molt dèbil en contacte amb l'aigua, i es desfà molt ràpidament. Tot depèn de la força que tinguen les atraccions que exercixen entre els positius i els negatius, si es molta, doncs el cristall serà molt fort, i si es poca, serà dèbil.

images.jpeg

Llei de Coulomb


Aquesta llei ens diu que: La magnitud de cada una de les forces elèctriques amb les que interactuen dos carregues puntuals en repòs es directament proporcional al producte de la magnitud de les dues carregues e inversament proporcional al quadrat de la distancia que les separa.


Verificacion_ley_coulomb.png

Agraiments

Propietats dels enllaços i els compostos iònics


  • Punts de fusió i ebullició elevats
Degut a la forta atracció dels ions de càrrega oposada, deguda a la gran intensitat de les forces electrostàtiques que hi ha entre aquests, els cristalls tenen punts de fusió i ebullició elevats, els àtoms són més estables, i necessitaran un nivell d'energia molt alt per a perdre la seua estabilitat i trencar l'estructura i arribar a fondre's i convertir-se en líquids.
  • Formen xarxes cristal·lines formant sòlids.
De forma natural, al formar xarxes cristal·lines presenten un sistema cúbic i presenten una forma sòlida.
  • Sòlids durs i trencadissos
Són sòlids durs, la duresa, entesa com la oposició a ser ratllat, es molt gran en els compostos iònics, el ser ratllat suposa la ruptura dels enllaços en un procediment mecànic, però això resulta difícil degut a l'estabilitat de l'estructura cristal·lina. però a la vegada són fràgils, que es poden trencar amb facilitat, és més fàcil que els seus anions i cations s'alineen amb àtoms del mateix signe, i això fa que es repulsen, i es trenquen amb facilitat.
  • Són solubles en dissolvents polars com l'aigua
És fàcil que es dissolen en dissolvents polars, com per exemple, un molt comú, l'aigua; ja que aquestes també són substàncies polars.
  • Baixa conductivitat elèctrica i tèrmica al estat sòlid
En estat sòlid no condueixen ni l'electricitat ni la calor, ja que els àtoms estan molt junts i estables i hi estan inmovilitzats, i per tant, no poden conduir ni l'electricitat ni la calor.
  • Quan es tracta de substancies dissoltes tenen una conductivitat alta
Quan estan dissoltes en aigua o un altre dissolvent polar, tenen una conductivitat molt alta, condueixen l'electricitat i la calor més fàcilment.
ndice.jpeg

Maqueta d'un Cristall de NaCl



Ací podrem vore la maqueta d'un cristall de NaCl. Els àtoms de Clor estan representats per les boletes de plastilina blava, i els de Sodi per boletes grogues. Es pot vore que la grandària dels àtoms de Clor es el doble que la dels del Sodi i que la disposició dels anions i cations esta feta per a unir-se amb els de sentit oposat.


Foto1202.jpgFoto1203.jpgFoto1199.jpgFoto1201.jpgFoto1200.jpg

Aquestes fotos són propietat de Teodor Constantin Cateloiu

Ací podrem veure un vídeo de les propietats del cristall NaCl ( alta conductivitat elèctrica en estat líquid)




(experiment de la ocnductividad del aigua amb sal by Alejandro.A